出版社：Moscow State University of Civil Engineering (MGSU)
摘要：Introduction. Problem solving focused on the protection of buildings and structures from progressive collapse and minimization of resources, needed for this purpose, is becoming increasingly important. In many countries, including Russia, this type of protection is incorporated into national regulatory documents, and, therefore, any research, aimed at developing effective ways to protect structural systems from progressive collapse under special actions, is particularly relevant. In this regard, the present article aims to formulate effective strength criteria for such anisotropic materials as reinforced concrete to analyze plane stressed reinforced concrete structures exposed to sudden structural transformations caused by the removal of one of bearing elements. Materials and methods. To solve this problem, a variant of the generalized theory of plasticity of concrete and reinforced concrete, developed by G.A. Geniev, is proposed for application to the case of variable loading of a plane stressed reinforced concrete element. The acceptability of generalization of the strength criterion, pursuant to the theory of plasticity of concrete and reinforced concrete under static loading, and the applicability of this criterion to variable static-dynamic loading of reinforced concrete are used as the main hypothesis. An algorithm of an approximate method is presented as a solution to this problem; it allows to analyze the considered stress-strain state of plane stressed reinforced concrete elements. Results. The numerical analysis of the obtained solution, compared with the results of the experimental studies, was used to evaluate the designed strength criterion for reinforced concrete elements located in the area where the column is connected to the girder of a monolithic reinforced concrete frame in case of a sudden restructuring of a structural system. It is found out that the qualitative nature of the destruction pattern of the area under research, obtained in experiments, corresponds to the destruction pattern, identified by virtue of the analysis performed using the proposed criterion. Conclusions. The variant of the reinforced concrete strength criterion designated for the variable loading of a plane stressed reinforced concrete element and an algorithm for its implementation, based on the theory of plasticity of concrete and reinforced concrete developed by G.A. Geniev, is applicable to the analysis of a special limit state of reinforced concrete elements of structural systems of frames of buildings and structures.
其他摘要：Введение. Решение задач, связанных с проблемой защиты зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения и минимизацией ресурсов на эту защиту, приобретает все большую актуальность. В многих странах, включая Россию, обеспечение такой защиты находится в рамках требований национальных нормативных документов и, следовательно, исследования, направленные на разработку эффективных способов защиты конструктивных систем от прогрессирующего обрушения при особых воздействиях, очень важны. Необходимо сформулировать эффективные критерии прочности таких анизотропных материалов, как железобетон, для расчета плосконапряженных железобетонных конструкций при их внезапной структурной перестройке, вызванной удалением одного из несущих элементов. Материалы и методы. Предложен вариант обобщения теории пластичности бетона и железобетона Г.А. Гениева на случай режимного нагружения железобетонного плосконапряженного армированного железобетонного элемента. В качестве основной гипотезы принято условие о возможности обобщения критерия прочности теории пластичности бетона и железобетона при статическом нагружении на режимное статико-динамическое нагружение железобетона. Представлен алгоритм приближенного метода решения данной задачи, позволяющий анализировать рассматриваемое напряженно-деформированное состояние плосконапряженных железобетонных элементов. Результаты. Численным анализом полученного решения в сопоставлении с результатами экспериментальных исследований выполнена оценка построенного критерия прочности железобетонных элементов, расположенных в зоне примыкания колонны к ригелю монолитной железобетонной рамы, при внезапной структурной перестройке конструктивной системы. Установлено, что качественный характер картины разрушения исследуемой зоны, полученный в опытах, соответствует картине разрушения, установленной расчетом с использованием предложенного критерия. Выводы. Построенный на основе теории пластичности бетона и железобетона Г.А. Гениева вариант критерия прочности железобетона для режимного нагружения плосконапряженного железобетонного элемента и алгоритм его реализации могут быть применены для анализа особого предельного состояния железобетонных элементов конструктивных систем каркасов зданий и сооружений.
